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必修3 第十章静电场中的能量

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带电粒子在电场中的运动

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难度：

使用次数：149

更新时间：2021-10-16

纠错

1.

一长为 L 的细线，上端固定，下端拴一质量为 m 、带电荷量为 q 的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将细线与小球拉成水平，小球静止在 A 点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过 60° 角时，小球到达 B 点速度恰好为零。试求：

（ 1 ） A 、 B 两点的电势差 U _AB ；

（ 2 ）匀强电场的场强大小；

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题型：解答题

知识点：带电粒子在电场中的运动

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【答案】

（ 1 ）；（ 2 ）

【详解】

（ 1 ）小球由 A→B 过程中，由动能定理

所以

（ 2 ）根据公式

可得

=

考点梳理:

根据可圈可点权威老师分析，试题“ ”主要考查你对带电粒子在电场中的加速等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下：

◎ 带电粒子在电场中的加速的定义

带电粒子在电场中的直线运动:

(1)如不计重力，电场力就是粒子所受合外力，粒子做直线运动时的要求有：
①对电场的要求：或是匀强电场，或不是匀强电场但电场的电场线有直线形状。
②对初始位置的要求：在匀强电场中任一点开始运动都可以，在非匀强电场中带电粒子的初始位置必须在直线形的电场线上。
③对初速度的要求：初速度或为零，或不为零但与所在的电场线共线。
(2)粒子在电场中做直线运动的处理方法有两种：
①将牛顿第二定律与运动学公式结合求解，这种方法只能用在匀强电场中。不考虑重力时，常用的基本方程有：
等.
②由动能定理求解不涉及时间的问题，这种方法对匀强电场、非匀强电场均适用。不考虑重力时，基本方程为：

需要特别注意的是式中U是质点运动中所经历的始末位置之间的电势差，而不一定等于题目中给定的电压，如带电粒子从电压为U的两板中点运动到某一极板上时，经历的电压仅是

◎ 带电粒子在电场中的加速的知识扩展

1、在匀强电场中的加速问题，一般属于物体受恒力（重力一般不计）作用运动问题。处理的方法有两种：
①根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解：，，；
②根据动能定理与电场力做功，运动学公式结合求解：。
2、在非匀强电场中的加速问题，一般属于物体受变力作用运动问题。处理的方法只能根据动能定理与电场力做功，运动学公式结合求解：。

◎ 带电粒子在电场中的加速的教学目标

1、学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度和位移等物理量的变化。
2、理解带电粒子在匀强电场中的运动规律——只受电场力，带电粒子做匀变速运动。

◎ 带电粒子在电场中的加速的考试要求

能力要求：应用
课时要求：75
考试频率：常考
分值比重：6

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类题推荐：

带电粒子在电场中的运动

难度：

使用次数：109

更新时间：2021-07-13

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实验表明，炽热的金属丝可以发射电子．在图中，从炽热金属丝射出的电子流，经电场加速后进入偏转电场．已知加速电极间的电压是2500V，偏转电极间的电压是2.0V，偏转电极长6.0cm，相距0.2cm．电子的质量是0.91×10^-30kg，电子重力不计．求：

（1）电子离开加速电场时的速度；

（2）电子离开偏转电场时的侧向速度；

（3）电子离开偏转电场时侧向移动的距离．

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题型：计算题

知识点：带电粒子在电场中的运动

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难度：

使用次数：121

更新时间：2021-07-17

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一质量为、电量为的带正电质点，以的速度垂直于电场方向从点进入匀强电场区域，并从点离开电场区域．离开电场时的速度为．由此可知，电场中、两点间的电势差____________ V；带电质点离开电场时，速度在电场方向的分量为______________．不考虑重力作用．

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题型：填空题

知识点：带电粒子在电场中的运动

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难度：

使用次数：176

更新时间：2021-07-18

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在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为1.0×10^－⁸库仑、质量为2.5×10^－³千克的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动，其位移与时间的关系是x＝0.16t－0.02t²，式中x以米为单位，t以秒为单位。从开始运动到5秒末物体所经过的路程为米，克服电场力所作的功为焦耳。

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题型：填空题

知识点：带电粒子在电场中的运动

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难度：

使用次数：112

更新时间：2021-07-18

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为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A＝0.04m²的金属板，间距L＝0.05m，当连接到U＝2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示，现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒10¹³个，假设

这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q＝+1.0×10^－¹⁷C，质量为m＝2.0×10^－¹⁵kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。

求合上电键后：

（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？

（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？

（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？

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题型：计算题

知识点：带电粒子在电场中的运动

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难度：

使用次数：198

更新时间：2009-03-14

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如图所示，abcd是一个正方形盒子，cd边的中点有一个小孔e，盒子中有沿ad方向的匀强电场。一个带电量为q的微粒经电压U₀加速后从a处的小孔沿ab方向射入盒内，并恰好从e处的小孔射出（不计重力）。

求：⑴该带电粒子经过a孔时的动能？

（2）从e孔射出时的动能。

（3）ab、cd两极板间的电势差。

（4）若ab、cd两极板间的电势差为2U₀，求粒子射在图示匀强电场边缘时的动能？速度方向（与初速度方向夹角）？

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题型：计算题

知识点：带电粒子在电场中的运动

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使用过本题的试卷：

福建省2021-2022学年高二上学期第一次月考物理试题含解析

知识点：

带电粒子在电场中的运动

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